生活習慣病発症の機序におけるステロール代謝の分子栄養学的制御

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 24614018
• 研究機関: 中部大学
• 研究代表者: 横山 信治 中部大学, 応用生物学部, 教授 (10142192)
• 研究分担者: 呂 鋭 中部大学, 応用生物学部, 助手 (80381862)
• キーワード: ABCA1 / HDL / calpain / cholesterol

研究概要

１、栄養因子によるABCA1の活性制御の機構について。HDL産生触媒膜蛋白質であるABCA1の活性は、遺伝子発現の調節と蛋白質分解の両面から制御されている。栄養因子による遺伝子発現調節には、LXR/RXR、PPAR、SREBPなどステロール代謝に関わる転写調節因子が複雑なネットワークを形成している。一方、ABCA1蛋白質分解による活性調節はcalpainやproteosomeによっており、細胞内取込みと連動している。この機構において次の事柄を解明した。１）caveolin-1とABCA1の相互作用がABCA1の細胞内取込みに必要であること、環境因子・薬剤代謝産物であるキノン化合物によるABCA1の分解抑制・活性増加は、この相互作用を阻害するためである。２）糖化蛋白質最終産物（AGE）はproteosome によるABCA1分解を促進する。３）食品中の二価陽イオンであるカルシウム、マンガン、マグネシウムなどがcalmodulinとABCA1の相互作用を促進してそのcalpainによる分解を阻害するがHDL産生時のapoA-IによるABCA1安定化をしのぐものではないようである。
２、血漿リポ蛋白質は血管内寄生虫である日本住血吸虫の栄養因子であり、とりわけHDLからのcholesteryl esterの取り込みはその卵黄形成と授精卵のmiracidiumへの胚子形成に必要であること、CETP欠損症の巨大HDLではその機能が低下していることが分かった。この反応を担う膜蛋白質CD36RPを同定し、機能構造解析を行った。CETP欠損症では日本住血吸虫卵の肝臓に於ける異所性の胚子形成が阻害され感染抵抗性なるこのが判明した。東アジアに於けるCETP欠損症の高頻度分布についてさらに詳細な文献考察を行った。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の研究計画における期待された成果とはやや異なる視点からではあるが、目的とされるHDL代謝の栄養因子による制御に関して重要な研究成果が上がっている。栄養因子によるHDL濃度の制御が、従来考えられてきた遺伝子発現制御のみならず、他の機序によっても起こりうることが示されると考える。

今後の研究の推進方策

１、栄養因子によるABCA1の活性制御について、１）ABCA1の分解による活性調節の機序についてcaveolin-1の関与による機構の詳細をさらに明らかにし、外来性の因子による干渉が与える影響について明らかにする、２）糖化蛋白質最終産物（AGE）のABCA1発現に対する作用の機序の詳細を明らかにする。３）食品中の二価ないし三価の陽イオンによるABCA1の発現・活性の制御について、遺伝子発現と蛋白質分解調節の両面から差に詳細に検討して行く。
２、外来性の因子によるHDLの代謝調節について、CD36関連蛋白質の役割をさらに検討して行く。

次年度の研究費の使用計画

平成25年度の実験が効率よく進み、25年度末まで於ける消耗品購入の支出が予定より少額となった。また実験補助者の家庭の事情により、当初予定された勤務日数に達しなかった。研究計画とそれに基づく試薬・器具など購入計画に大きな変更はない。
25年度に予定していた物品の購入は平成26年度前半に予定することとした。また、実験補助者の勤務日数が次年度はやや多めとなる予定である。

研究成果

• [雑誌論文] High-density lipoprotein of Japanese has markedly increased over the past twenty years (2014)
  • 著者名/発表者名: Shinji Yokoyama, Hirotsugu Ueshima, Takashi Miida, Masakazu Nakamura, Koki Takata, Tatsuyuki Fukukawa, Takaaki Goto, Mariko Harada-Shiba, Michitaka Sano, Kiminori Kato, Kazuhiro Matsuda
  • 雑誌名: J. Atheroscl. Thromb 巻: 21 ページ: 151-160
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of cdc42/Rho kinase in apoA-I-mediated cholesterol efflux through interaction between cytosolic lipid-protein particles and microtubules in rat astrocytes (2014)
  • 著者名/発表者名: Alireza Kheirollah, Yuko Nagayasu, Hiroshi Ueda, Shinji Yokoyama, Makoto Michikawa, Jin-ichi Ito.
  • 雑誌名: J. Neurosci. Res. 巻: 92 ページ: 455-463
  • DOI: 10.1002/jnr.23324
  • 査読あり
• [雑誌論文] Validation study of homogeneous assays for HDL-cholesterol using fresh samples derived from healthy and diseased subjects (2014)
  • 著者名/発表者名: Takashi Miida, Kunihiro Nishimura, Tomonori Okamura, Satoshi Hirayama, Hirotoshi Ohmura, Hiroshi Yoshida, Yoh Miyashita, Masumi Ai, Akira Tanaka, Hiroyuki Sumino, Masami Murakami, Ikuo Inoue, Yuzo Kayamori, Masakazu Nakamura, Tsutomu Nobori, Yukihisa Miyazawa, Tamio Teramoto, Shinji Yokoyama
  • 雑誌名: Atherosclerosis 巻: 233 ページ: 253-259
  • DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2013.12.033
  • 査読あり
• [雑誌論文] A potential screening factor for accumulation of cholesteyl ester transfer protein deficiency in East Asia: Schistosoma japonicum (2014)
  • 著者名/発表者名: Yokoyama S.
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta 巻: 1841 ページ: 495-504
  • DOI: 10.1016/j.bbalip.2013.12.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] CD36-Related Protein in Schistosoma japonicum: Candidate mediator of selective cholesteryl ester uptake from high density lipoprotein for egg maturation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kuniko Okumura-Noji, Yutaka Miura, Rui Lu, Kiyoufmi Asai, Nobuo Ohta, Paul J. Brindley, and Shinji Yokoyama.
  • 雑誌名: FASEB Journal 巻: 27 ページ: 1236-1244
  • DOI: 10.1096/fj.12-219816
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancement of FGF-1 release along with cytosolic proteins from rat astrocytes by hydrogen peroxide (2013)
  • 著者名/発表者名: Jin-ichi Ito, Yuko Nagayasua, Mariko Hoshikawa, Koichi H. kato, Yutaka Miura, Kiyofumi Asai, Hideki Hayashi, Shinji Yokoyama, Makoto Michikawa
  • 雑誌名: Brain Research 巻: 1522 ページ: 212-221
  • DOI: 10.1016/j.brainres.2013.05.035
  • 査読あり
• [学会発表] ABCA1の分解調節によるHDL産生機構の制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 呂鋭、 野路久仁子、横山 信治
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市、パシフィコ横浜
  • 年月日: 20130911-20130913
• [学会発表] CETP欠損症の日本住血吸虫感染抵抗性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 横山信治、野路久仁子、三浦裕、浅井清文、太田伸生、Paul J. Brindley
  • 学会等名: 日本動脈硬化学会
  • 発表場所: 東京都、京王プラザホテル
  • 年月日: 20130718-20130719
• [学会発表] 日本人のHDLコレステロール測定値の長期上昇傾向について (2013)
  • 著者名/発表者名: 横山信治、上島弘嗣、三井田孝、高田耕基、福川辰之、五藤孝秋、中村雅一、斯波真理子
  • 学会等名: 日本動脈硬化学会
  • 発表場所: 東京都、京王プラザホテル
  • 年月日: 20130718-20130719
• [学会発表] CETP欠損症の日本住血吸虫感染抵抗性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 横山信治、野路久仁子、三浦裕、浅井清文、太田伸生、Paul J. Brindley
  • 学会等名: 日本脂質生化学会
  • 発表場所: 宮城県松島市、ホテル大観荘
  • 年月日: 20130606-20130607